Проблемы, возникающие при составлении ЦТП и ЦММ

Цифровая модель местности, сформированная с учетом законов картографической генерализации в принятых для планов проекциях, разграфки и с учетом систем координат и высот, записанная в специальных программах на ПК, принято называть цифровым топографическим планом [1]. Цифровой топографический план (ЦТП) еще называют электронным топографическим планом.

Цифровая модель местности (ЦММ) – цифровая картографическая модель, содержит данные об объектах местности и ее основных характеристик. Компьютерная обработка и представление в виде цифровых моделей местности пространственных данных находит широкое применение при анализе распространения участков загрязнений, при прогнозировании в метеорологии и климатологии, в моделировании разработок месторождений, при проектировании коммуникаций и других инженерных сооружений, видимости и затопления территорий, а также во многих проектах по устойчивому развитию территорий [2].

Цифровой топографический план (ЦТП) в отличие от цифровой модели местности (ЦММ) предполагает графическое отображение топографических объектов и подписей для обеспечения наглядности карты, в соответствии с существующими условными знаками [3]. Однако при построении алгоритмов для отображения геометрии объектов карты возникает ряд проблем.

Одной из таких проблем является трудоёмкость отображения сложных условных площадных изображений топографических объектов. Самыми трудоёмкими условными знаками, являются комплексные, включающий в себя, ряд элементов для изображения одного объекта. Если, рассмотреть условный знак площадной скалы, то для отображения данного объекта карты необходимо рисунок скалы разбить на несколько составных частей: скалистые обрывы и площади теневых склонов, площади осветлённых склонов скал и скалистых обрывов, скалистые обрывы и хребты скал и вертикальные, а так же горизонтальные штрихи скалистого обрыва. Затем с помощью алгоритмов связать между собой в единый комплекс, построить и вывести условный знак рисунка скалы. Те же действия необходимо произвести и с условным знаком осыпи: так же нужно разбить условное изображение осыпи на составные части и выполнить рисовку каждой его части, далее связать в единый комплекс изображение, построить данный объект. Таких сложных комплексных объектов на топографических картах немало, некоторые в зависимости от формы, расположения, рисунка имеют индивидуальное изображение, и никогда более не повторяются, и для данной территории будут единственны и индивидуальны. Для того, чтобы запустить алгоритм для отображения геометрии таких объектов, необходима ручная трудоемкая подготовительная работа оператора по отработке разделения этих объектов на составные части. Такие территорий как, например, горная территория Алтая, которая сплошь состоит из скал, трудно подсчитать затраты времени на подготовку одного её номенклатурного листа.

К топографическим объектам наиболее трудоёмким для отображения можно отнести: ледяные обрывы и скалистые берега; комплексы оврагов и промоин; оползни; курганы и бугры; отсыхающие и подводные рифы, замкнутой или линейной формы; комплексы промышленных территорий; комплексы ГЭС, ГРЭС и ТЭЦ. Территория аэродромов с взлетно-посадочными полосами, государственные границы с пограничными знаками. Данные объекты невозможно включить в автоматическую обработку при составлении карт, так как они являются сложными комплексами, требующими совместной интерактивной и далее автоматической или полуавтоматической обработки на конкретный объект или часть объекта.

В связи с возникновением новых видов картографической продукции – ЦТК и ЦТП необходим пересмотр таблиц существующих условных знаков и замена их на более упрощённые изображения.

Средние ошибки в плановом положении на картах изображений предметов и контуров относительно ближайших обозначений опорных пунктов и линий прямоугольной (километровой) сетки не должны превышать 0,5 мм. Для масштаба 1:50000 допустимый сдвиг составляет 25 м, но по объективным причинам в данной ситуации картографы в этот допуск не укладываются [4].

Искусственно расширенные линейные объекты автомобильных дорог с заливкой (и без заливки) могут быть заменены тонкими линиями определённого цвета, от чего читаемость карты не пострадает, а точность и достоверность информации, только выиграет.

При отображении объектов гидрографии точность на картах, так же не выдерживается: изображение рек и каналов, не выраженных в масштабе карты по ширине, показываются в две линии, таким образом, при определённой ширине линейные объекты гидрографии – это реки и каналы, искусственно расширяются и показываются с заливкой. А если, рядом с такими объектами гидрографии, будут располагаться валы, дамбы, дороги или строения, то не трудно подсчитать их суммарный сдвиг и точность карты, в районе изображения. Не обоснованное расширение линейных рек и каналов, необходимо пересмотреть.

При выполнении автоматической или интерактивной генерализации возникает необходимость доработки шрифтов, меняется кегель, при переходе с одного масштаба на другой. Размерами шрифтов указывается: градация населённых пунктов по числу жителей; важность объекта; судоходность рек. Тип шрифта показывает:

• -    тип поселения (город, посёлок городского типа, посёлок сельского типа, посёлок при промышленном предприятии, железнодорожной станции, пристани и т.п.);

• -    политико-административное значение населённых пунктов (столицы, центры районов, краёв, областей, республик);

• -    основное или вспомогательное название объекта.

Для тиражного оттиска, вариации с кеглями шрифтов были необходимы. Однако при появлении цифровой продукции данные требования стали не актуальны, поскольку все характеристики объектов могут быть введены в семантическое описание. Неактуальна и градация населённых пунктов по числу жителей, при построении ЦТМ и ЦММ, так как это число приводится рядом с его названием.

Больше всего карта масштаба 1:10000 и мельче загружена на застроенных территориях городов и прочих населённых пунктов [5]. Здесь требуется более детально рассмотреть каждый условный знак и право его на площадное изображение. Для этого необходимо проведение экспериментов с множеством сочетаний различных ситуаций.

Затронутые выше проблемы являются лишь частью существующих проблем. Учитывая вышеперечисленные факты, а также результаты анализа вынужденных сдвигов объектов при получении их геометрии по требованиям нормативных документов, можно сделать вывод: на цифровой топографической карте теряется точность и достоверность. Кроме того возникает необходимость проведения ряда дополнительных работ и затрат времени по доработке отображения на ней топографических объектов.